История сотовой связи в России: от трёхкилограммовой Nokia до LTE⁠⁠

25 лет назад, 9 сентября 1991 года в Санкт-Петербурге был совершён первый в истории нашей страны звонок по мобильному телефону. Мэру города Анатолию Собчаку удалось связаться с коллегой из американского Сиэтла Норманом Райсом. Звонок был сделан через трёхкилограммовый телефон Nokia Mobira MD59-NB2, работавший по стандарту NMT-450. Спустя четверть века вес мобильных телефонов уменьшился до сотни граммов, а стандарт NMT-450 канул в прошлое. Юбилей первого звонка по сотовому — отличный повод обернуться и вспомнить, как развивалась мобильная связь в России.

Первое поколение: аналоговая связь NMT-450 и AMPS

Первым советским, а затем и российским оператором сотовой связи стал Дельта Телеком, который не дотянул до своего двадцатипятилетнего юбилея всего год — в 2015 году он был присоединён к Теле2. Оператор предоставлял связь по аналоговому стандарту NMT-450 в диапазоне частот 453–468 МГц. Подключение к нему стоило внушительных даже по нынешним временам денег — $5000, причём почти $2000 из них составляла цена телефона Nokia Mobira MD59-NB2. Минута любого звонка стоила один доллар. SIM-карт в то время не существовало, поэтому смена оператора связи была возможна только через перепрограммирование телефона. Благодаря тому, что радиус одной ячейки NMT-сети составлял до 40 километров, эта технология использовалась в отдалённых регионах России вплоть до конца «нулевых».

В 1994 году, в России появился американский стандарт AMPS, работавший на частотах 825–890 МГц. Как и NMT, AMPS был аналоговой технологией, но предлагал более высокую ёмкость сетей, что было важно в условиях растущего числа абонентов. Кроме того, AMPS был лучше защищён от помех. Телефоны, работавшие в этом стандарте, уже имели вполне приемлемые размеры и вес — например, Ericsson DF388 весил 250 граммов. Последняя сеть AMPS в России была отключена оператором «Билайн» в Новосибирске 1 января 2010 года.

Второе поколение: цифровые сети D-AMPS

Первым стандартом второго поколения и первым цифровым стандартом в России стал D-AMPS. Он базировался на аналоговом AMPS и использовал тот же диапазон частот. Телефоны нового стандарта продолжали работать и в AMPS, но без доступа к цифровым услугам связи, в первую очередь, к SMS. Смена оператора без перепрограммирования телефона была всё так же невозможна. Популярный телефон этого стандарта — Nokia 5125. Он был уже похож на будущие GSM-трубки как внешне, так и весом: всего 166 граммов.

Именно в эпоху D-AMPS появился первый операторский телефон. Это была модель Philips AEON, которую в 1999 году начал продавать оператор «Би Лайн GSM» (впоследствии сменивший название на «Билайн») вместе с первым тарифом некогда популярной линейки «БИ+». Цена комплекта составляла $49, а стоимость звонков варьировалась от 5 центов за ночные звонки внутри сети до 22 центов за дневные звонки на телефоны других операторов.

1999 год запомнился ещё и значительным снижением цен на звонки. Если раньше средняя стоимость минуты составляла около 50 центов, то в 1999‑м — уже 15 центов. Чуть ранее, в 1998 году, операторы начали отказываться от взимания платы за входящие вызовы: первым это сделала «Московская сотовая связь», а годом позже — МТС и «Би Лайн GSM».

Последняя сеть D-AMPS в России была отключена калининградским оператором «Связьинформ» 1 октября 2012 года.

Появление SIM-карт: стандарт GSM

Наиболее значимой вехой в развитии сотовой связи в России стало появление сетей стандарта GSM, которые повсеместно используются и поныне. Именно GSM принёс нам роуминг между операторами и SIM-карты. По сравнению с NMT и AMPS в GSM была увеличена ёмкость базовых станций, снижены мощности излучателей, что также повлекло снижение веса телефонов. Были улучшены безопасность и помехозащищённость, выросло общее качество связи. Первую коммерческую сеть GSM в России в 1994 году запустил оператор «МТС». В этом же году начал работу оператор «Северо-Западный GSM», который впоследствии был переименован в «Мегафон». Сети обоих операторов работали на частоте 900 МГц, и с 1997 года им пришлось конкурировать с сетью оператора «Би Лайн», которая работала уже на частоте 1800 МГц и имела бо́льшую ёмкость.

Первым массовым GSM-телефоном стал выпущенный в конце 1992 года Nokia 1011. Также этот телефон был одним из первых, использующих компактный формат SIM-карты — mini-SIM. До этого GSM-телефоны могли весить пару килограммов, а их SIM-карта была размером с кредитку. Несмотря на то, что с тех пор прошла уже почти четверть века, до сих пор большинство SIM-карт продаётся именно такого размера, а покупателю самому предлагается выдавить из пластика нужный формат — mini-SIM, micro-SIM или nano-SIM.

Другим знаковым телефоном этого этапа развития сетей (да и одним из самых знаменитых телефонов вообще) стал Nokia 3310. Этот гаджет прославился не только своей доступностью (на момент выпуска в 2000 году его стоимость составляла около 170 долларов), но и «неубиваемостью», благодаря конструкции и форме корпуса. Эта модель была настолько удачной, что за пять лет Nokia удалось продать более 126 миллионов устройств.

Начиная с 2000 года, GSM-операторы стали предоставлять возможность подключения к интернету по протоколу WAP, однако этот сервис был мало востребован. Вероятно, не в последнюю очередь из-за стоимости: абонентская плата за пользование интернетом составляла $15 в месяц, а минута соединения стоила 5–15 центов в зависимости от времени суток — да, в то время тарификация была поминутной. Скорость передачи данных при этом составляла всего 64 Кбит/с. Правда, и сайты того времени были достаточно легковесными.

Технология GSM продолжает широко использоваться и в наши дни, но её роль постепенно снижается: например, оператор «Теле2» в 2015‑м успешно вышел на московский рынок, не имея ни одной базовой станции GSM.

Запоздавший конкурент: CDMA

С 2003 года параллельно с GSM в России развивалась и другая технология связи — CDMA. Внедряли её операторы «Дельта телеком», «Сонет» и «Московская сотовая связь», ранее работавшие по стандарту NMT. Ими была основана компания «Скай Линк», которая и стала предоставлять услуги по стандарту CDMA. Первые телефоны CDMA, как и устройства предыдущих стандартов, требовали прошивки под определённого оператора. Таким был первый предлагаемый «Скай Линк» телефон — Hyundai-Curitel HX-510B.

Однако уже в скором времени после создания, «Скай Линк» стал продавать телефон Ubiquam U-100, который стал первым устройством в линейке компании с поддержкой R-UIM карт. Это дало абонентам, использующим CDMA, сразу две новых возможности. Первая — возможность быстрой смены оператора. Вторая, которая могла быть даже более важной — возможность роуминга, в том числе «пластикового». До этого, из-за малой распространённости в мире CDMA-сетей на частоте 450 МГц, которую использовал «Скай Линк», выезжающий за пределы страны абонент рисковал остаться без связи. А карты R-UIM было возможно использовать и в GSM-телефонах: именно такой межстандартный роуминг и получил название «пластикового».

Разрешение на ношение телефона

До первой половины 2000 года любой желающий не мог просто так пользоваться мобильным телефоном: требовалось специальное разрешение от Госсвязьнадзора. Стоимость разрешения составляла всего $4, что не так уж много по сравнению с ценами на аппараты того времени, однако за его отсутствие могли оштрафовать на внушительную сумму от 15 до 70 минимальных зарплат. Небольшую бумажку необходимо было всегда носить с собой и предъявлять по требованию милиционеров. Даже если вы забыли разрешение дома, штрафа было не избежать. Интересно, что этот феномен существовал только в России: ни в других странах СНГ, ни в странах Европы подобные разрешения не требовались.

Между вторым и третьим поколением: GPRS и EV-DO

Переходом от второго к третьему поколению стал стандарт 2.5G. Годом его рождения принято считать 2001‑й, когда появился GPRS — первый массовый протокол соединения с Интернетом. Первым среди операторов такую услугу стал предоставлять «Би Лайн GSM», у других GPRS появился годом-двумя позже. Задержка была обусловлена малой заинтересованностью пользователей новой технологией, а также отсутствием достаточного количества мобильных телефонов с поддержкой GPRS. К 2003 году стоимость мегабайта медленного мобильного трафика могла достигать $2. Впрочем, покупая большие пакеты можно было и неплохо сэкономить: стоимость пакета в 200 МБ у «Би Лайн GSM» составляла $55.

Скорость передачи данных по GPRS даже в идеальных условиях составляет 170 кбит/с, а в реальности всегда была намного меньше. Решить эту проблем была призвана технология EDGE, которая начала внедряться операторами «большой тройки» в конце 2004 года. У EDGE теоретический максимум скорости был почти в три раза выше — 474 кбит/с. Одним из первых телефонов с поддержкой GPRS на российском рынке стал Siemens S45. Его монохромный экран с разрешением 101х80 пикселей мог отображать на дисплее несколько строк web-сайта. В то время такие возможности казались чем-то фантастическим.

Помимо появления новых технологий, в переходный период от второго к третьему поколению произошли и другие важные события. В 2002 году мобильные телефоны в нашей стране впервые стали популярнее стационарных, а всего через четыре года, в 2006 году, проникновение мобильной связи достигло 100%.

Третье поколение: UMTS, WCDMA и EV-DO

Для тех, кто использовал мобильный телефон только для голосовых звонков и SMS, приход третьего поколения не изменил ничего: сотовые операторы продолжали поддержку предыдущих технологий связи. А вот для пользователей мобильного интернета появление UMTS (она же 3G) стало эпохальным событием. Технология передачи данных в сетях UMTS под названием WCDMA теоретически позволяет достигнуть скорости 2 Мбит/с. И даже значительно меньшие реальные скорости позволяли сёрфить практически без тормозов, скачивать музыку, а если повезёт, то и видео. Чаще всего (но не всегда), именно подключение к сети UMTS с использованием WCDMA смартфоны обозначают как 3G в строке состояния. Одним из первых телефонов с поддержкой новых технологий стал выпущенный в 2005 году Sony Ericsson W900i из легендарной серии Walkman.

Между третьим и четвёртым поколением: HSPA, LTE и EV-DO Rev.B

Промежуточный этап развития сетей получил название 3.5G и был отмечен быстрым развитием технологий передачи данных. Первым на смену WCDMA пришёл стандарт HSPA, внедрённый оператором «Мегафон» в октябре 2007 года. HSPA позволяет передавать данные на скорости до 14,4 Мбит/с и на смартфонах обычно обозначается буквой H. Спустя три года «Мегафон» начал внедрять улучшенную технологию HSPA+, максимальная скорость передачи данных в которой была увеличена до 21 Мбит/с. На смартфонах сетям с поддержкой этой технологии соответствуют символы H+.

Несмотря на то, что сети LTE операторы сотовой связи и производители устройств в маркетинговых целях относят к четвёртому поколению, этот стандарт не удовлетворяет требованиям Международного союза электросвязи (МСЭ) для сетей 4G и не признаётся им в качестве такового. Теоретически, LTE может обеспечивать скорость до 326 Мбит/с, а реальная скорость мобильного Интернета в Москве может достигать 100 Мбит/с. Отметим, что скорость очень сильно зависит от качества сигнала и загруженности базовых станций, поэтому средняя скорость, как правило, в несколько раз меньше.

Первая LTE-сеть в России была запущена в 2011 году в Новосибирске. «Первопроходцем» стал оператор Yota — тот самый, который до того несколько лет экспериментировал с перспективной, но не получившей развития технологией WiMAX. А первым смартфоном с поддержкой LTE стал HTC Thunderbolt, выпущенный для американского оператора Verizon. Массовая популярность смартфонов с LTE в России пришлась на 2012 год, когда в продаже появился Samsung Galaxy S3 и флагманы других компаний.

Главный технологический недостаток LTE — невозможность совершения голосовых вызовов. Первым решением этой проблемы стала технология CFSB, которая при попытке звонка (или при входящем вызове) просто возвращает абонента в сети предыдущих поколений — GSM или UMTS. Именно этот способ обеспечивает голосовые звонки в большинстве LTE-сетей России. Минус данного способа — задержки в установлении связи между абонентами при звонке.

Другая технология голосовой связи в сетях LTE получила название VoLTE. Голос передаётся в виде IP-пакетов и не требует перехода абонента в сети предыдущих поколений. Однако VoLTE должен поддерживать как оператор сотовой связи, так и аппарат. К таким телефонам в настоящее время относится большинство популярных моделей среднего и топового ценовых сегментов. В России технология VoLTE ограниченно используется всеми операторами «большой тройки».

Четвёртое поколение: LTE-A

Первым стандартом, полностью удовлетворившим требованиям МСЭ для сотовых сетей 4G, стал LTE-Advanced, название которого обычно сокращается до LTE-A. Первым оператором, запустившим сети LTE-A в России, стала всё та же Yota — это произошло ещё в 2012 году. И только два года спустя, сети LTE-A появились и у операторов «большой тройки». По заявлениям самих операторов, максимальная скорость при использовании 4G у «Мегафон» составляет 300 Мбит/с, у «Билайн» — 115 Мбит/с, а у МТС — 187 Мбит/с. Из-за того, что сетями 4G операторы называли ещё LTE, для LTE-A компании стали использовать обозначение 4G+, хотя именно LTE-A и есть первый настоящий 4G. Пока что сети LTE-A в России доступны только в некоторых крупных городах, но продолжают активно развиваться. Первым смартфоном с поддержкой LTE-A стала специальная версия Samsung Galaxy S4 для Южной Кореи, выпущенная в 2013 году. В настоящее время в таких сетях умеет работать большинство флагманских моделей различных компаний.

Сегодняшний день: 1,7 SIM на человека

За почти четверть века истории сотовой связи цены на неё в долларовом выражении непрерывно падали. Если в 1999 году средняя стоимость минуты разговора составляла около 15 центов, то в 2010 году уже около пяти центов, а к 2016 году упала почти до цента. Это делает российскую сотовую связь самой дешёвой в Европе и одной из самых дешёвых в мире.

По данным исследовательского агентства AC&M, во втором квартале 2016 года общее количество активных SIM-карт в России составляет 251,6 миллионов — это без малого две «симки» на россиянина, включая стариков и младенцев! А вот как распределяются эти абоненты между операторами:

Будущее: пятое поколение, шестое поколение

В настоящее время официальная нумерация поколений от МСЭ заканчивается на цифре 4, но многие компании уже ведут разработку пятого и шестых поколений сотовых сетей. Одним из лидеров в этой разработке выступает компания Huawei, которая предсказывает принятие стандартов 5G в 2018–2020 годах, а стандартов 6G — к 2025 году. Последние полевые испытания компанией Huawei показали, что при имеющийся в сетях 4G инфраструктуре после внедрения 5G скорость сможет достигать 3,6 Гбит/с. Максимальная скорость передачи данных в сетях 5G должна составить 20 Гбит/с, но таких возможностей в первые годы внедрения стандарта мы, скорее всего, не увидим.

Между тем, многие сейчас считают подобные скорости избыточными и вполне довольны существующими сетями LTE. А как считаете вы, понадобится ли в ближайшем будущем передавать данные на скорости в несколько гигабит в секунду, или существующих возможностей LTE и LTE-A хватит ещё надолго?

Источник http://4pda.ru